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2025年高考物理一轮复习考点精讲精练—牛顿第二定律两类运动学问题
(解析版)
考点一瞬时加速度的求解
1.牛顿第二定律
(1)表达式为F=ma.
(2)理解:核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时消失、同时变化.
2.两类模型
(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,
不需要形变恢复时间.
(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢
复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.
[例题1](多选)(2024•南充模拟)如图,矩形框Q用与斜面平行的细绳系在固定的斜面体上,和
Q质量相等的物体P被固定在矩形框中的竖直轻弹簧上端,斜面体倾角为30°,整个装置保持
静止状态,不计矩形框和斜面间的摩擦,重力加速度为g,当细绳被剪断的瞬间,物体P的加
速度大小a和矩形框Q的加速度大小a分别为()
PQ
A.a=0B.a=gC.=D.a=g
PP2Q
【解答】解:AB.对物体P进行受力分析,受到了重力和弹簧的弹力,处于平衡状态,合力为
零,细绳被剪断的瞬间,弹簧弹力不会发生突变,故物体P的受到的合力仍为零,故加速度aP
=0,故A正确,B错误;
CD.对PQ整体分析,受到了重力,斜面的支持力,细线的拉力,整体系统处于静止状态,根据
平衡条件有
T=2mgsinθ
细绳被剪断的瞬间,细线的力就突变成零了,物体Q的受力合外力情况会与之前的拉力T等大反
向,即
F=T=2mgsinθ
合
所以
2
==
故C错误,D正确。
故选:AD。
[例题2](2023•蚌埠模拟)如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线
与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态,则下列计算正确
的是()
A.A、B所受弹簧弹力大小之比为3:2
B.A、B的质量之比为m:m=3:1
AB
C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1:2
D.同时剪断两细线的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为3:6
【解答】解:A、对AB受力如图,弹簧处于水平静止状态,弹簧的合力为零,即A对弹簧的力
和B对弹簧的力大小相等,故A、B受弹簧的弹力大小相等,故A错误;
3
B、对A受力分析可知mg=Ftan60°,对B受力分析可知mg=Ftan45°,联立解得=,
AB
1
故B正确;
2
C、细线对A的拉力TA=,细线对B的拉力TB=,联立解得=,故C错误;
0°5°1
D、剪断细线前,弹簧弹力F=mg,剪断细线瞬间弹簧弹力不变,A受合力为2mg,故解得A
B
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